Tải bản đầy đủ - 0 (trang)
Kim loại dễ nhường e

Kim loại dễ nhường e

Tải bản đầy đủ - 0trang

Phần này giáo viên yêu cầu học

sinh cho biết sản phẩm tạo thành khi

kim loại tác dụng từng loại axit này.



- Giáo viên lưu ý cho học sinh

Vậy để chuyên chở axit đặc từ nhà

máy sản xuất đến nơi tiêu thụ

người ta dùng bình gì để đựng.

Viết phương trình phản ứng minh họa.



1- Tác dụng với PK: (O2, Cl, S, P ...)

a- Với oxi  ôxit KL

4M + nO2  2M2On

VD: 2Al + 3/2 O2 

Al2O3

Tác dụng với phi kim khác  Muối

không có Oxy

Cu + Cl2 →

CuCl2

2Fe + 3Cl2  2FeCl3

2- Tác dụng với axit:

Axit thông thường: HCl, H2SO4

KL HCl muối + H2

H2SO4

ĐK: KL đứng trước Hidrô

- Trong muối KL có mức oxi hóa thấp

VD: Fe + 2HCl = FeCl2 + H2

Fe + H2SO4l = FeSO4 + H2

b- Với axit có tính oxh mạnh HNO3, H2SO4

đ

SO2

M + H2SO4đ  M2(SO4)n +

S

+

H 2O

H 2S

NO

M + HNO3  M(NO3)n +

H 2O

Löu ý: Trừ Au, Pt



Giáo viên biểu diễn TN: Fe + dd CuSO 4

cho học sinh quan sát và nhận xét

hiện tượng

- Viết phương trình phản ứng và giải

thích.



Hoạt động 6 : Củng cố tiết 1



NO2

N2O



+



N2

NH4NO3



- Kim loại trong muối có mức oxh cao

nhất

- Fe, Al, Cu không tác dụng HNO3, H2SO4

đặc nguội

- HNO3 đặc  NO2

VD:

Fe + 4HNO3  Fe(NO3)3 + NO + 2H2O

3- Tác dụng với dung dòch muối:

a- TN: Cho Fe + dd CuSO4

Hiện tượng:

Cu có màu đỏ bám

vào Fe

Dung dòch có màu xanh lục

PTPU: Fe + CuSO4 = FeSO4 + Cu

Fe + Cu2+ = Fe2+ + Cu

b- TN: Cu + dd AgNO3

Hiện tượng: Ag tạo thành bám vào Cu

Dd có màu xanh thẩm

PTPU: 2AgNO3 + Cu = Cu(NO3)2 + 2Ag

2Ag+ + Cu = Cu2+ + 2Ag

Nhận xét:

Kim loại đứng trước có thể đẩy kim

loại đứng sau ra khỏi dung dòch muối

của nó.

Lưu ý: Trừ kim loại tác dụng được với

nước như: Na; K; Ca; Ba

4- Tác dụng với nước:



* Ở nhiêt độ thường: Gồm có Kim loại IA và 1

phần IIA 0.

0

+1

+1



Hoạt động 7 : HS nghiên cứu SGK theo định hướng

sau :

* Nhận xét về những tính chất hóa học và tính chất

vật lý của họp kim so với tính chất của đơn chất tham

gia hợp kim.

* So sánh tính chất vật lí của hợp kim với tính chất

vật lí cú các kim loại tham gia tạo thành hợp kim về:

– Tính dẫn điện, tính dẫn nhiệt.

– nhiệt độ nóng chảy.

– Tính cứng.

Hoạt động 8: Ứng dụng của hợp kim.



HS tim hiểu trong SGK và kết hợp với sự hiểu

biết của bản thân, trình bày về ứng dụng của hợp

kim trong đời sống, sản xuất , xây dựng, giao

thong vận tải …



2Na + 2H2O → 2NaOH + 4H2 ↑

* Kim loại trung bình như Zn, Fe... khử được hơi

nước ở nhiệt độ cao .to< 5700

3Fe + 4H2O

Fe3O4 + 4H2

* Kim loại yếu như Cu, Ag, Hg... không khử

được H2O, dù nhiệt độ cao.

B. HỢP KIM



I. Định nghóa: Hợp kim là vật liệu kim loại có

chứa một kim loại cơ bản và một số kim loại hoặc

phi kim khác . ( HS tìm thí dụ)

II. Tính chất hợp kim: phụ thuộc vào thành phần

các đơn chất tham gia cấu tạo mạng tinh thể hợp

kim.

* Hóa tính tương tự.

* Lí tính và tính chất cơ học thì khác nhiều.

( xem thí dụ trong SGK).

IV.

Ứng dụng của hợp kim:

Xem SGK



Hoạt động 9: CỦNG CỐ

Hs làm các bài tập 4, 5, 6 / 112 SGKNC ; bài 2, 3, 4

SGKCB



Traéc nghiệm khách quan

Khoanh tròn vào chữ cái A hoặc B,C,D chỉ phương án đúng

trong các câu sau đây:

1. Khi nhỏ dung dòch HNO3 đặc vào lòng trắng trứng có hiện tượng:

A.. Kết tủa màu vàng.

C. Có màu tím đặc trưng

B . Dung dòch màu vàng

D. Có màu xanh lam.

2. Công thức C3H9N có :

A. Bốn đồng phân.

B. Ba đồng phân.

C. hai đồng phân.

D. Năm đồng phân.

3. Cho các dung dòch và các chất lỏng sau: glixerol, protein, glucozơ,

fomon, etanol. Dùng thuốc thử nào trong số các thuốc thử sau

đây để nhận biết được các chất trên

A. Dung dòch NaOH

B. Dung dòch HNO3

C. Dung dòch AgNO3/ NH3

D. Cu(OH)2/OH4. Cho các chất: CH3NH2, NH3, C6H5NH2, (CH3 )2NH2.

Tính bazờ của các chất tăng dần theo thứ tự :

A. NH3, CH3NH2, , (CH3 )2NH2 , C6H5NH2 .

B. (CH3 )2NH2, CH3NH2, NH3, C6H5NH2.

C. NH3, C6H5NH2, (CH3 )2NH2, CH3NH2.

D. C6H5NH2, NH3 , CH3NH2, (CH3 )2NH2 .

5. Thuỷ phân từng phần một penta peptit được đipeptit và tripeptit sau:

A–D

B–E

C–B

D–C

D–C–B

Hãy xác đònh trình tự các amino axit trong pentapeptit treân:

A. A –D –B –E –C

B. A – B – C – D –E

C. A – D - C –B – E

D. A –D –B- C – E

6. Khi clo hoá PVC ta thu được một loại tơ clorin chứa 63,964% clo về khối

lượng. Hỏi trung bình một phân tử clo tác dụng được với bao nhiêu

mắc xích PVC. Trong các số dưới đây:

1. 1

B. 2

C. 3

D. 4

7. Tơ nilon - 6.6

E. Poli este của axit đipic và etylen glicol.

F. Hexa clo xiclo hexan.

G. Poli amit của axit đipic với hexa metylen điamin



H. Poliamit của axit  - amino Caproic

8. Cho phản ứng :

C6H5NO2 + . . . [H+]

. . . C6H5NH2 + . . .H2O

Điền các hệ số để hoàn thành phương trình hoá học trên.

A. 1;6;1;2

B. 1;6;1;1

C. 1;4;1;2

D. 1;4;1;1

9. Cho các dung dòch HCl, KOH, K2SO4, C2H5OH: axit amino axetic phản ứng

được với những dung dòch nào? Viết phương trình phản ứng xảy ra

và ghi rõ điều kiện nếu có.

10. Từ tinh bột và các chất vô cơ cần thiết khác. Hãy viết sơ đồ và

phương trình phản ứng điều chế ra: PE, axeton, cao subuna.

11. Cho 10,3 gam 1 amino axit no ( trong phân tử chỉ chứa một nhóm –NH2

và một nhóm – COOH) tác dụng với dung dòch HCl dư ta thu được dung

dòch A trong đó có chứa 13,95 gam muối.

a. Xác đònh CTPT của amino axit.

b. Tính thể tích dung dòch NaOH 1M đủ tác dụng với dung dòch

A. Biết HCl đã lấy dư 25% so với lượng cần thiết.



BÀI 20 (tiết 34, 35, 36 )



DÃY ĐIỆN HÓA CHUẨN CỦA KIM LOẠI



I. MỤC TIÊU BÀI HỌC:

1. Kiến thức: Biết :

– các khái niệm: cặp oxi hóa-khử của kim loại, pin điện hóa, suất điện động và thế điện cực.

– Cấu tạo của pin điện hóa, sự chuyển động của các phần tử mang điện khi pin điện hóa hoạt động.

– Các phản ứng hóa học xảy ra ở catot và anot của pin điện hóa.

– Thế điện cực chuẩn của kim loại.

– Dãy thế điện cực chuẩn của kim loại và ý nghóa của nó.

2. Kó năng:

– So sánh tính oxi hóa của các ion kim loại, tính khử của các kim loại giữa các cặp oxi hóa – khử.

– Xác định tên và dấu của các điện cực trong pin điện hóa, tính được suất điện động của pin điện

hóa.

– Tính được thế điện cực chuẩn của một số cặp oxi hóa–khử trong pin điện hóa

II. CHUẨN BỊ:

– Lắp ráp một số pin điện hóa Zn–Cu, Pb–Cu, Zn–Pb theo hình 5.3 SGK.

– Một số tranh ảnh đã được vẽ trước:

* Sơ đồ chuyển dịch của các ion trong pin điện hóa Zn–Cu, hình 5.6 SGK

* Sơ đồ cấu tạo điện cực hidro chuẩn, hình 5.7 SGK

* Thí nghiêm xác định thế điện cực chuẩn của cặp Zn2+/Zn hình 5.8 SGK.

* Thí nghiệm xác định thế điện cực chuẩn của cặp Ag+/Ag, hình 5.9 SGK

* Bảng dãy điện hóa chuẩn của kim loại (SGK). Tranh vẽ mơt số pin điện hóa.

III. Hoạt động:

1. Ổn định lớp:

2. Kế hoạch giảng dạy : Tiết 1: Phần I và II.

Tiết 2: Phần III.

Tiết 3: Phần IV và V.

HOẠT ĐỘNG CỦA GV

I. Khái niệm về cặp oxi hố khử

Hoạt động 1

Câu hỏi 1: Hồn thành phương trình hố

học và viết sơ đồ q trình oxi hố- khử

của phản ứng:



HOẠT ĐỘNG CỦA HS

Học sinh ghi chép

Hoàn thành phương trình hố học

a) Cu + 2AgNO3 → Cu(NO3)2 + 2Ag

Cu → Cu2+ + 2e

Ag+ + 1e → Ag



a) Cu + AgNO3 

b) Fe + CuSO4 

* GV nêu vấn đề. Có thể biểu diễn các

q trình oxi hố khử theo cách khác

được khơng

Cặp oxi hóa khử là một cặp gồm chất

oxihóa và một chất khử của cùng 1

nguyên tố hóa học

Câu hỏi 2: Xác định chất oxi hố- khử từ

đó rút ra nhận xét.

* GV đưa ra sơ đồ tổng quát và giới

thiệu cặp oxi hoá-khử.



b) Fe + CuSO4 → FeSO4 + Cu

Fe → Fe2+ + 2e

Cu2+ + 2e → Cu

hoặc viết gộp : Fe2+ + 2e ⇌ Fe

Cu2+ + 2e

⇌ Cu

Ag+ + 1e

⇌ Ag

ChÊt oxh

ChÊt khö

Tổng quát : Mn+ + ne M

Chất oxi hoá và chất khử của cùng 1 nguyên

tố tạo nên cặp oxi hoá- khử. Cặp oxi hoá

khử của các kim loại trên đợc viết nh sau:

Fe2+/Fe ; Cu2+/Cu ; Ag+/Ag.

Tổng quát: Mn+/M



1. HS nhËn xét hiện tợng thí nghiệm

+ Kim vôn kế lệch

II. Pin điện hố

+ St ®iƯn ®éng cđa pin hãa häc

Hoạt động 2

Epin = 1,10 V

1. Khái niệm về pin điện hóa, suất điện

Đ/v pin điện hóa Zn/Cu ở hình 5.3 ta có :

động và thế điện cực:

GV tiến hành thí nghiệm như SGK hoặc

E o pin  E o ( Cu 2  / Cu )  E o ( Zn 2  / Zn )

mơ tả thí nghiệm (sử dụng sơ đồ pin điện

hố Zn-Cu) hình 5.3. Nếu có điều kiện

2. Giải thích

dùng phần mềm mơ phỏng pin điện hố

* Điện cực Zn (cực âm) là nguồn cung cấp e, Zn bị oxi

cho HS xem.

hoá thành Zn2+ tan vào dung dịch:

2. Cơ chế phát sinh dũng điện:

Zn → Zn2+ + 2e

- Mô tả cấu tạo của pin, hoạt động của

* Điện cực Cu (cực dương) các e đến cực Cu, ở đây

pin, nhận xét và giải thích.

các ion Cu2+ bị khử thành kim loại Cu bám trên bề mặt

lá đồng.

Cu2+ + 2e → Cu

* Cầu muối trái:

* GV dựng sơ đồ hình 5.4, 5.5, 5.6 hoặc Cation NH4+ ( hoặc K+) di chuyển sang cốc đựng dung

dùng phần mềm mô phỏng cho HS xem

dịch CuSO4

và yêu cầu HS nhận xét, giải thích sự

* Cầu muối phải:

chuyển dịch e ở điện cực Zn, điện cực

các cation NO3– di chuyển sang cốc đựng dung dịch

Cu, cầu muối trái, cầu muối phải.

ZnSO4.

Sự di chuyển của các ion này làm cho các dung dịch

muối ln trung hồ điện.

- Viết phương trình ion rút gọn.

* Phương trình ion rút gọn biểu diễn quá trình oxi hoákhử xảy ra trên bề mặt các điện cực của pin điện hoá:

Cu2+ + Zn → Cu + Zn2+

* GV yêu cầu HS viết các cặp oxi hoáOxh

Kh

Kh. yếu Oxh yếu

2+

2+

khử

Zn Cu

Zn Cu

Ch�

t oxi ho�y�

u Ch�

t oxi ho�m�

nh

* GV giới thiệu quy tắc 

t�

o th�

nh



Ch�

t kh�m�

nh

(3) Nhận xét

- GV yêu cầu HS nhận xét nồng độ của

các ion trong dung dịch muối CuSO4 và

ZnSO4 sẽ tăng giảm như thế nào trong



Ch�

t kh�y�

u



3. Kết luận:

– Có sự biến đổi nồng độ các ion Cu2+ và Zn2+ trong

quá trình hoạt động của pin. Cu2+ giảm, Zn2+ tăng

– Năng lượng của phản ứng oxi hóa – khử trong pin



q trình điện phân ? Suất điện động E

của pin điện hoá phụ thuộc vào yếu tố

nào?

GV yêu cầu HS căn cứ

vào các cặp pin đã cho trong SGK cho

biết q trình oxi hố khử diễn ra trong

pin Cu-Ag; Pb-Cu; Zn-Pb như thế nào ?

-



III. Thế điện cực chuẩn của kim loại

Hoạt động 3 : 1. Điện cực hidro chuẩn

- Vì sao cần phải xác định thế điện cực

chuẩn cho mỗi cặp oxihóa–khử?

- thong báo thế điện cực chuẩn:

Dùng hình 5.7 để xác định

Cần phải xác định thế điện cực cho mỗi

loại cặp oxi hoá- khử vì vậy dùng điện

cực chuẩn để so sánh đó là điện cực

hiđro chuẩn.

2. Thế điện cực chuẩn của kim loại:

- HS dùng hình 5.8 trình bày những nội

dung của thí nghiệm xáx định thế điện

cực chuẩn của cặp Zn2+/Zn

_ cách lắp thiết bị để xác định thế điện

cực chuẩn của Zn.

– Những phản ứng hóa học xảy ra ở các

điện cực khi pin Zn–H hoạt động.

– Thế điện cực chuẩn của cặp Zn2+/Zn là

–0,76V



điện hóa đã sinh ra dòng điện một chiều.

– Những yếu tố ảnh hưởng đến suất điện động của pin

điện hóa như:

* Nhiệt độ.

* Nồng độ của ion kim loại.

* bản chất của kim loại làm điện cực.

HS xem hình 5.7 và ghi

Người ta chấp nhận một cách quy ước rằng thế điện

cực của điện cực hidro chuẩn bằng 0,00V ở mọi nhiệt

độ

H2

2H+ + 2e

o

E 2 H  / H 2 0,00V

HS thảo luận theo nhóm cử đại diện trình bày.

1. Cấu tạo của điện cực hiđro chuẩn.

- Điện cực platin.

- Điện cực nhúng vào dd axit H+ 1 M.

2. Cách xác định thế điện cực chuẩn hiđro chuẩn.

- Cho dòng khí H2 có p =1 atm liên tục đi qua dd axit

để bột Pt hấp thụ khí H2.

- Qui ước thế điện cực hiđro chuẩn cặp oxi hoá khử

H+/H2 là 0,00 V ; E0 (H+/H2)= 0,00 V

3. Cách xác định thế điện cực chuẩn của kim loại

- Thiết lập pin điện hoá gồm: điện cực chuẩn của kim

loại ở bên phải, điện cực chuẩn của hiđro ở bên trái

vôn kế hiệu số điện thế lớn nhất giữa hai điện cực

chuẩn. Nếu điện cực kim loại là cực âm → E0<0, nếu

điện cực kim loại là cực dương → E0>0.

* HS trả lời:

- Hiđro là điện cực dương (+): 2H+ + 2e →? H2

- Kẽm là điện cực âm ( –) : Zn →? Zn2+ + 2e

2e

+



2+



Zn

+2H

Zn +H2

* Vôn kế chỉ số 0,76 V.

Cho biết hiệu số điện thế lớn nhất giữa 2 điện cực

chuẩn của cặp Zn2+/Zn và H+/H2.

Ký hiệu: E0(Zn2+/Zn)= –0,76 V.

* Xác định thế điện cực chuẩn cặp Ag+/Ag :

Dùng hình 5.9 trình bày nội dung thí

Các phản ứng xảy ra:

nghiệm xác định thế điện cực chuẩn của

– Ag là cực dương (catot): Ag+ + e → Ag

+

cặp Ag /Ag. Hoạt động dạy và học tương

– Hidro là cực âm (anot) : H2 → 2H+ + 2e

tự trên.

Phản ứng xảy ra trong pin: 2Ag+ + H2 → 2Ag + 2H+

Thế điện cực chuẩn của kim loại cần

đo được chấp nhận bằng suất điện động

của pin tạo bởi điện cực hidro chuẩn và

điện cực chuẩn của kim loại cần đo.



IV. Dãy thế điện cực chuẩn của kim

loại: Nguyên tắc sắp xếp các cặp

oxihóa–khử của kim loại trong dãy như

thế nào?

K+/K



Na+/Na



–2,93



–2,71







‫׀‬



Mg2+/Mg







–2,37



Dãy thế điện cực chuẩn của kim loại là dãy sắp xếp các

kim loại theo thứ tự tăng dần thế điện cực chuẩn .



Al3+/Al



Zn2+/Zn



Fe2+/Fe



Ni2+/Ni



Sn2+/Sn



Pb2+/Pb



2H+/H2



Cu2+/Cu



–1,66



–0,76



–0,44



–0,26



–0,14



–0,13



0,00



+0,34



































Ag+/Ag Au3+/Au







+0,80







+1,50



V. Ý nghóa của dãy thế điện cực

chuẩn của kim loại:

Hoạt động 4:

1. So sánh tính oxihóa–khử:

Ngun tắc sắp xếp các cặp oxi hóakhử của kim loại trong dãy như thế nào?

2. Xác định chiều của phản ứng

oxihóa –khử:

Hs phân tích các chi tiết trong thí

nghiệm xác định chiều của phản ứng

giữa 2 cặp oxihóa–khử Cu2+/Cu và

Ag+/Ag

Kết luận : quy tắc 



Học sinh tìm hiểu thêm phản ứng giữa 2

cặp oxihóa–khử : Mg2+/Mg và 2H+/H2

Kết luận tương tự trên.

3. Xác định suất điện động chuẩn của

pin điện hóa: Hướng dẫn HS tính suất

điện động chuẩn của pin điện hóa.

Thí dụ: Suất điện động chuẩn của pin

điện hóa Zn–Cu:

0

0

E0pin = E Cu 2  / Cu  E Zn 2  / Zn

= 0,34V – (–0,76V)

= 1,10V

4. Xác định thế điện cực chuẩn của

cặp oxihóa–khử:

0

Biết: E pin ( Ni  Cu ) 0,60V



Trong dung mơi nước, thế điện cực chuẩn của kim loại

E 0 M n  / M càng lớn thì tính oxihóa của cation Mn+ càng

mạnh và tính khử của kim loại M càng yếu.

Ngược lại thế điện cực chuẩn của kim loại càng nhỏ thì

tính oxihóa của cation càng yếu và tính khử của kim

loại càng mạnh.

Học sinh phân tích phản ứng giữa 2 cặp oxihóa–khử :

Cu2+/Cu (E0 = +0,34V) và Ag+/Ag ( E0 = +0,80V) thấy:

– ion Cu2+ có tính oxi hóa yếu hơn ion Ag+.

– kim loại Cu có tính khử mạnh hơn Ag.

– Cặp oxihóa–khử Cu2+/Cu có thế điện cực chuẩn nhỏ

hơn của cặp oxihóa –khử Ag+/Ag.

Kết luận: Cation kim loại trong cặp oxihóa–khử có

thế điện cực chuẩn lớn hơn có thể oxihóa được kim loại

trong cặp có thế điện cực chuẩn nhỏ hơn.

2Ag+ + Cu → Cu2+ + 2Ag

Mg + 2H+ → Mg2+ + H2

Suất điện động chuẩn của pin điện hóa (E0pin) bằng thế

điện cực chuẩn của cực dương trừ đi thế điện cực

chuẩn của cực âm. Sức điện động của pin điện hóa

luơn là số dương.



Ta có thể xác định được thế điện cực chuẩn của cặp

oxihóa–khử khi biết suất điện động chuẩn của pin điệ

hóa (E0pin) và thế điện cực chuẩn của cặp oxihóa–khử

cịn lại . Thí dụ: với pin (Ni-Cu) ta có:

0

0

E Ni

 E Cu

 E 0pin

2

2

/ Ni

/ Cu



0

Và ECu 2  / Cu 0,34V

Cực dương là cực Cu.

0

Thì : E Ni 2  / Ni  +0,34V–0,60V = –0,26V

Cũng cố: - Thế nào là cặp oxi hóa khử ; suất điện động ; pin điện hóa ; thế điện cực chuẩn của kim loại

Ý nghóa của dãy thế điện cực chuẩn.

Bài tập: 4, 5, 6, 7, 8 / 122 SGKNC và 4, 5, 6, 7, 8 /89SGKCB



BÀI 21 (TIẾT 37)



LUYỆN TẬP

TÍNH CHẤT CỦA KIM LOẠI.



I. MỤC TIÊU:

1. Kiến thức : củng cố những kiến thức về :

- Tính chất vật lí và hóa học chung của kim loại.

- Cặp oxihóa- khử của kim loại .

- Pin điện hóa ( thế điện cực chuẩn của kim loại, sức điện động chuẩn của pin điện hóa)

2. Kó năng: - Biết xác định tên và dấu của các điện cực trong pin điện hóa.

- Tính suất điện động chuẩn của pin điện hóa.

II. CHUẨN BỊ: một sốphiếu kiểm tra học sinh.

III. HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC:



Hoạt động của giáo viên

Hoạtđộng 1: Tính chất chung của kim loại

GV đạt câu hỏi:

- những tính chất vật lí chung của kim loại

là gì? Giải thích

- tính chất hóa học chung của kim loại ?

giải thích và cho thí dụ.

Hoạt động 2: Cặp oxihóa-khử của kim loại

Giáo viên yêu cầu HS:

– Viết một số cặp oxi hóa khử của kim loại



– Cho biết chiều của phản ứng oxi hóa-khử

giữa 2 cặp oxi hóa – khử của kim loại

( theo quy tắc  : cặp oxi hóa – khử có thế

điện cực chuẩn lớn hơn được viết bên phải,

cặp có thế điện cực chuẩn nhỏ hơn viết bên

trái)

Hoạt động 3: Pin điện hóa.

Gv u cầu HS:

– So sánh tính oxi hóa của ion kim loại

trong các cặp oxi hóa –khử có thế điện cực

chuẩn lớn hơn và nhỏ hơn thế điện cực

chuẩn của cặp 2H+/H2. Thídụ :

Zn2+/Zn

2H+/H2

Cu2+/Cu

0

E =–0,76V

0,00V

+0,34V

–Tính suất điện động của pin điện hóa:

Nhớ: cơng thức tính suất điện động chuẩn

của pin điện hóa :

E0pđh = E0cực (+) – E0cực (–)



Hoạt động của học sinh

Trả lời:

Tính chất vật lí chung của kim loại như tính dẻo,dẫn

điện, dẫn nhiệt, ánh kim chủ yếu do các electron tự

do trong kim loại gây ra.

Tính khử : do nguyên tử kim loại dễ nhường electron

hóa trị trong các phản ứng hóa học.

Trả lời:

- dạng oxi hóa (Mn+) và dạng khử (M) của cùng một

kim loại tạo nên một cặp oxihóa –khử, giữa chúng có

mối quan hệ:

Mn+ + ne

M

Cặp oxi hóa – khử được viết tắt là : Mn+/M

– Cation của kim loại của cặp oxi hóa – khử có thế

điện cực chuẩn lớn hơn có thể oxihóa được kim loại

trong cặp có thế điện cực chuẩn nhỏ hơn



Trả lời: tính oxi hóa xếp theo thứ tự:

Cu2+> H+ > Zn2+

Pin điện hóa tạo bởi 2 cặp oxi hóa –khử Fe2+/Fe và

Cu2+/Cu có thế điện cực chuẩn ghi như sau:

Fe2+/Fe

Cu2+/Cu

0

E = –0,44V

E0= + 0,34V

0

E pin = 0,34V – (–0,44V) = 0,78V



BÀI 22 ( TIẾT 38-39)

SỰ ĐIỆN PHÂN.

I. MỤC TIÊU BÀI HỌC:

1. kiến thức: –Biết sự điện phân là gì?

–Biết những ứng dụng của sự điện phân trong công nghiệp.

– Hiểu sự chuyển dịch của các ion trong q trình điện phân: NaCl nóng chảy,

Dung dịch CuSO4 với điện cực trơ và điện cực tan.

– Hiểu những phản ứng hóa học xảy ra trên các điện cực trong quá trình điện phân và

Viết được phương trình điện phân.

2. kó năng: – thực hiện được một sốthí nghiệm điện phân đơn giản: đpdd CuSO4 với anot trơ

và anot tan.

– Biết xác định tên các điện cực trong bình điện phân.

– Viết được phương trình hóa học của phản ứng xảy ra trên các điện cực và viết được

phương trình điện phân.

– Giải được các bài tốn liên quan đến sự điện phân.

II. CHUẨN BỊ: * thí nghiệm trực quan: Hóa chất: dung dịch CuSO4 0,5M

Dụng cụ: Ống hình chữ U, nút các điện cực, nguồn điện một chiếu cùng với biến trở,

dây nối các điện cực.

* Một số tranh vẽ về sự điện phân.

III. HOẠT ĐỘNG GIẢNG DẠY:

1. Ổn định lớp:



2. Dạy bài mới:

HOẠT ĐỘNG CỦA GV

I. KHÁI NIỆM :

Hoạt động 1

Cho HS xem sơ đồ hình 5.10 u cầu

HS mơ tả bình điện phân, hoạt động

của bình điện phân.

Pt phõn li: NaCl →? Na+ + Cl–

Cực dương: 2Cl– (l) →? Cl2 (k) + 2e

Cực õm: 2Na+ (l) + 2e →? 2Na

Phương trỡnh điện

phân:

đpnc

2NaCl

2Na + Cl2



HOẠT ĐỘNG CỦA HS



* Thiết bị điện phân gồm có:

- Bình điện phân

- 2 điện cực.

Cực âm và cực dương; anôt được nối với cực (+) của

nguồn điện một chiều; catot được nối với cực (-) của

nguồn điện một chiều.

* Hoạt động của bình điện phân:

Khi có dòng điện một chiều chạy qua trên điện cực dương

(anot) xảy ra sự oxi hoá, trên điện cực âm (catot) xảy ra

sự khử.

Chú ý phân biệt cực của pin điện hoá Nờu khỏi niệm:

và cực của bình điện phân.

Sự điện phân là quá trình oxi hóa khử xảy ra trên bề mặt

GV bổ sung các thơng tin.

các điện cực khi cú dòng điện một chiều đi qua chất điện

li núng chảy hoặc dung dịch chất điện li.

Từ đó yêu cầu HS rút ra kết luận về sự

điện phân.



II. SỰ ĐIỆN PHÂN CÁC CHẤT

ĐIỆN LI

Hoạt động 2

1. Sự điện phân NaCl nóng chảy

Sử dụng phương pháp đàm thoại:

GV yêu cấu HS:

- Cho biết các ion di chuyển trong dd

như thế nào ?

- Phương trình điện phân và sơ đồ điện

phân được biểu diễn như thế nào ?

- đp MgCl2 nóng chảy tương tự NaCl

nóng chảy

Hoạt động 5

2. Sự điện phân dd CuSO4:

a) Điện phân dd CuSO4 với các

điện cực trơ ( graphit)

Thảo luận phiếu học tập số 4

Câu hỏi 1: Cấu tạo của bình điện phân.

Câu hỏi 2: Hoạt động của bình điện

phân và hiện tượng xảy ra trong quá

trình điện phân.

Câu hỏi 3: Giải thích

* Khi có dòng điện một chiều chạy qua

các ion trong dd dịch chuyển như thế

nào ?

* Các quá trình oxi hoá-khử diễn ra ở

các điện cực như thế nào ? (xét thế điện

cực chuẩn).



Khi có dòng điện một chiều chạy qua.

Cực dương (anot) diễn ra sự oxi hóa.

Cực âm (catot) diễn ra sự khử.

Q trình oxi hố-khử được biểu diễn

NaCl

Catot (c�

c�

m)

Anot (c�

c d�



ng)

+

Na + 1e  Na

2Cl -2e  Cl2

Phương trình điện phân

pnc Na +Cl 2

2 NaCl �

* Bình điện phân là ống chữ U, 2 điện cực bằng graphit,

một điện cực âm và một điện cực dương, dd chất điện

phân là CuSO4.

* Khi cho dòng điện một chiều đi qua (có hiệu điện thế 

1,3 V) có hiện tượng:

- ở catot: kim loại Cu bám vào điện cực.( cực õm)

- ở anot: Bọt khí O2 thốt ra. ( cực dương )

* Khi tạo nên một điện thế giữa hai điện cực, các ion

SO42- di chuyển về anot. Các ion Cu2+ di chuyển về catot.

* ở Catot có thể xảy ra sự khử ion Cu2+ hoặc H2O.

Xét thế điện cực chuẩn:

E0 (Cu2+/Cu) = 0,34 V; E0(H2O/H2)= - 0,83 V.

Như vậy ion Cu2+ có tính oxi hố mạnh hơn các phân tử

H2O. Vì vậy ở đây xảy ra sự khử các ion Cu 2+ thành Cu

bám trên catot:

Cu2+ + 2e  Cu

* ở anot: Có thể xảy ra sự oxi hoá các ion SO 42- hoặc

H2O.



Xét thế điện cực chuẩn

E0 (H2O/ O2) = -0,83 V; E0 (SO42-/H2O) = 1,70 V.

Như vậy H2O có tính khử mạnh hơn các ion SO42- nên

H2O dễ bị oxi hóa sinh ra khí O2 ở anot:

2H2O  O2 + 4 H+ + 4e

* Cực (-)

 CuSO4 

Cực (+)

(H2O)

Cu2+, H2O

H2O, SO422+

Cu + 2e  Cu

2H2O  O2 + 4 H+ + 4e

* Phương trình điện phân



* Viết sơ đồ điện phân.



2 CuSO4 +2 H2O



* Viết phương trình điện phân.





p



2Cu +O2 +H2SO4



c) Điện phân dd CuSO4 với anot

đồng (anot tan) :

Thí nghiệm được mơ tả như hỡnh Học sinh quan sát thí nghiệm và nhận xét:

5.12. Hướng dẫn học sinh giải thích Anot tan hết, catot khử kim loại Cu bám vào

hiện tượng.

Ở anot (+) Nguyên tử Cu bị oxi hóa thành ion Cu 2+ đi

vào dung dịch: Cu (r)

Cu2+ (dd) + 2e.

Anot dần dần bị hòa tan.

Ở catot ( –) ion Cu 2+ bi khử thành Cu bám trên bề mặt

catot:

Cu2+ (dd) + 2e

Cu(r)

Phương trình điện phân:

Cu(r) + Cu2+ (dd)

Cu2+ (dd) + Cu (r)

III. ỨNG DỤNG CỦA SỰ ĐIỆN

Anot

Catot

PHÂN

1.

Điều

chế

kim

loại.

Hoạt động 6

GV cho HS nghiên cứu SGK trình bày 2. Điều chế một số phi kim (H2 ; O2...)

3. Điều chế một số loại hợp chất (KMnO 4, NaOH, H2O,

ứng dụng của sự điện phân.

nước giaven...)

4. Tinh chế một số kim loại: Cu, Pb, Zn, Fe, Ag, Au...

5. Mạ điện...

Hoạt động 7

Tổng kết bài học, ra bài tập về nhà.



Tiết 40 – BÀI 23



SỰ ĂN MÒN KIM LOẠI



I. Mục tiêu của bài học

1. Kiến thức

 Hiểu các khái niệm: thế nào là ăn mòn kim loại, ăn mòn hố học và ăn mòn

điện hố.

 Hiểu các điều kiện, cơ chế và bản chất của ăn mòn hố học và ăn mòn điện hố học.

 Hiểu ngun tắc và các biện pháp chống ăn mòn kim loại.

2. Kó năng

 Phân biệt được hiện tượng ăn mòn hố học và ăn mòn điện hố kim loại xảy ra trong tự nhiên, trong

đời sống gia đình, trong sản xuất.

 Biết sử dụng các các biện pháp bảo vệ đồ dùng, các công cụ lao động bằng kim loại chống sự ăn

mòn kim loại.



 Biết cách giữ gìn những đồ vật bằng kim loại được tráng, mạ bằng kẽm, thiếc.

II. Chuẩn bị

 Chuẩn bị thí nghiệm về ăn mòn điện hố :

Dụng cụ :



- Cốc thuỷ tinh loại 200 ml

- Các lá Zn và lá Cu

- Bóng đèn pin 1,5 V hoặc vơn-kế

- Dây dẫn



Hố chất :



- 150 ml dung dịch H2SO4 1 M.



 Chuẩn bị thí nghiệm chống ăn mòn kim loại bằng phương pháp điện hoá

Dụng cụ :



- 2 cốc thuỷ tinh loại nhỏ, hoặc ống nghiệm.

- Một số đinh sắt sạch, dây kẽm hoặc dây nhơm.



Hố chất :



- Dung dịch H2SO4 loãng, dung dịch kali feroxinua (thuốc thử nhận biết

ion Fe2+).



 Một số tranh vẽ về sự ăn mòn điện hố, bảo vệ vỏ tàu biển bằng phương phỏp in hoỏ.

III. Hoạt động dạy học

HOT NG CA GV



Hot động 1 (3 – 5 phút).

- Thế nào là sự ăn mòn kim loại ?

 Bản chất của sự ăn mòn kim loại là gì ?



HOẠT ĐỘNG CỦA HS



I- KHÁI NIỆM:

- Ăn mòn kim loại là sự phá huỷ kim loại hoặc hợp

kim do tác dụng của các chất trong môi trường.

M  Mn+ + ne

II- HAI DẠNG ĂN MềN KIM LOẠI:

1. Sự ăn mòn hố học

 Hoạt động 2 (7 – 10 phút).

- Bản chất của sự ăn mòn hố học là q trình oxi

- Bản chất của sự ăn mòn hố học là gì ?

hố khử, trong đó các electron của kim loại được

- Sự ăn mòn hố học thường xảy ra ở đâu ?

chuyển trực tiếp đến các chất trong mơi trường.

-Dẫn ra các phản ứng hố học

- Thí dụ: o

minh hoạ.

t

3Fe + 4Ho2O Fe3O4 + 4 H2

t

2Fe + 3 Clo 2  2 FeCl3

t

3 Fe + 2 O2 Fe3O4

2. n mòn điện hoá

Hot ng 3 (28 30 phỳt).

a Khỏi nim về ăn mòn điện hoá

1. (9 10 phỳt)

Hin tng:

GV thc hin thí nghiệm về ăn mòn điện hố

HS quan sát các hiện tượng (bọt khí H2 thốt ra ở

(theo hình 5.13).

điện cực nào, điện cực nào bị ăn mòn, bóng điện

sáng hoặc kim vơn-kế bị lệch).

Giải thích:

GV chính xác hố.

HS vận dụng những hiểu biết của mình về pin điện

hố để giải thích các hiện tượng quan sát được.

HS phát biểu nội dung khái niệm về ăn mòn điện

hố.

GV kết luận và lưu ý HS đến các yếu tố : khí VËy: Ăn mòn điện hóa học là q trình oxi hóa –

oxi tan trong dung dịch chất điện li và sự phát khử , trong đó kim loại bị ăn mòn do tác dụng của

dung dịch chất điện li và tạo nên dòng electron

sinh dòng điện.

chuyển dời từ cực âm n cc dng.

b - Điều kiện xảy ra ăn mòn ®iƯn ho¸

2. (9 – 10 phút)





* Các điện cực phải khác nhau về bản chất :

- kim loại – kim loại.

- kim loại – phi kim.

- kim loại – hợp chất hóa học.

Kim loại có thế điện cực chuẩn nhỏ hơn ( tính khử

mạnh hơn) là cực âm.

* Các điện cực phải tiếp xúc trực tiếp hoặc gián

tiếp với nhau qua dây dẫn.

* Các điện cực cùng tiếp xúc với dung dịch chất

điện li.

c- Ăn mòn điện hóa học hợp kim của sắt ( gang ,

thép) trong khơng khí ẩm :

* HS xác định :

a) Các điện cực dương và âm.

b) Những phản ứng xảy ra ở các điện cực.

Cực dương ( C)

Cực âm ( Fe)

Xảy ra các pư khử

Xảy ra pư oxi hoá

+

2H + 2e → H2

Fe → Fe2+ + 2e

O2+2H2O+4e→ 4OH* HS phát biểu về bản chất của hiện tượng ăn

* Các điện cực dương và âm.

mòn điện hoá.

* Những phản ứng xảy ra ở các điện cực.

Ion Fe2+ tiếp tục bị oxi hóa dưới tác dụng của ion

GV hoàn thiện hoặc bổ sung.(3 – 4 phút)

OH– tạo ra gỉ sắt có thành phần chủ yếu là

GV yêu cầu HS phát biểu về bản chất của hiện Fe2O3.nH2O

tượng n mũn in hoỏ.

Iii - Chống ăn mòn kim loại.

1 - Phương pháp bảo vệ bề mặt

HS tìm hiểu trong SGK và dựa vào kiến thức thực

tế để trình bày: phủ 1 lớp sơn, dầu mỡ, chất dẻo

Hoạt động 4 (18 – 20 phút).

hoặc tráng mạ bằng kim loại khỏc

GV thông báo cho HS một số thông tin về tổn 2 - Phương pháp điện hố

thất do ăn mòn kim loại gây ra ở trong nước, * HS trình bày về khái niệm bảo vệ điện hóa: dùng

kim loại làm vật hi sinh để bảo vệ vật liệu kim loại.

thế giới, địa phương ...

Thí dụ: để bảo vệ vỏ tàu biển bằng thép, người ta

g) GV yêu cầu HS trình bày :

gắn các lá Zn vào phía ngồi vỏ tàu ở phần chìm

 Mục đích của phương pháp bảo vệ bề mặt

trong nước biển.

là gì ?

* HS nghiên cứu hình vẽ để trình bày.

 Giới thiệu một số chất được dùng làm chất

Cực dương (vỏ tàu)

Cực âm (lỏ kẽm)

bảo vệ bề mặt ? Những chất này cần có

Oxi bị khử

Zn bị oxi hố

những đặc tính nào ?

O2+2H2O+4e 4OH

Zn Zn2+ + 2e

h) GV yêu cầu HS tìm hiểu :

Kết quả là vỏ tầu được bảo vệ, Zn là vật hi sinh,

 Khái niệm về bảo vệ điện hố.

nó bị ăn mòn.

Hoạt động 5 (20 – 22 phút). Củng cố bài học

và chữa bài tập 1, 4, 5 trong SGK

Thí nghiệm về các yếu tố gây ra ăn mòn điện

hố :GV dùng thiết bị biểu diễn ăn mòn điện

hố ở trên, rồi lần lượt thực hiện các thí

nghiệm sau :

d) Ngắt dây dẫn nối 2 điện cực.

e) Thay lá Cu bằng lá Zn (2 điện cực cùng

chất, có nghóa là kim loại tinh khiết).

f) Không cho các điện cực tiếp xúc với

dung dịch điện li (trong thí nghiệm này là

dung dịch H2SO4). HS quan sát hiện

tượng và nhận xét.

 GV chính xác hoá về các yếu tố cần và đủ

để xảy ra ăn mòn điện hố.

3. (6 – 7 phút)

GV dùng tranh vẽ sẵn theo hình 5.14 SGK

nhưng chỉ có một số chú thích sau : Lớp dung

dịch chất điện li, vật bằng gang thép, các tinh

thể Fe và C. HS xác định :



IV. Hướng dẫn giải một số bài tập trong SGK

4

Chỗ nối của 2 kim loại Al – Cu trong tự nhiên có đủ điều kiện hình thành hiện tượng ăn mòn điện

hố. Al là cực âm bị ăn mòn nhanh. Dây bị đứt. Kết luận : Không nên nối bằng những kim loại

khác nhau, nên nối bằng đoạn dây Cu.

1

Bản chất giống nhau (cùng là phản ứng oxi hoá - khử), khác nhau : Trong ăn mòn điện hố, năng

lượng do phản ứng oxi hoá - khử sinh ra được chuyển hố thành điện năng. Trong ăn mòn hố học,

năng lượng đó được chuyển hố thành nhiệt năng (khơng phát sinh dòng điện).



Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về

Kim loại dễ nhường e

Tải bản đầy đủ ngay(0 tr)

×